TW594335B - Active-matrix addressing liquid-crystal display device using lateral electric field - Google Patents

Description

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五、發明說明（1) [發明所屬之技術領域] 本發明係有關於液晶顯示器元件。尤其是’本發明係 有關於一種使用橫向電％的主動式矩陣驅動浪曰曰”、、員示器元 件，具有改良的透光性及較高的製造良率。 [先前技術] 由薄膜電晶體（thin-film transistor)作透明晝素的 開關元件能提供高階的影像品質，而用該薄膜電晶體的主 動式矩陣液晶顯示器元件，已被廣泛用於顯禾元件，如可 攜式或筆記型電腦。近來更被用於省空間的桌上型電腦監 視元件。 主動式 件中，液晶 基板對（t h e 所需的影像 平面旋轉， 器元件為扭 第二類液晶 switching, 驅動或幾近 場（1 a t e r a 1 橫向電 晶顯示器元 液晶顯示器 矩陣液晶顯示器元件可歸為兩類 、〜 分子軸的位向稱指示器（indicator)，垂直於 pair of substrates)的平面旋轉，由此顯示 。在第二類元件中，該指示器平行於基板對的 由此顯示所需的影像。典型的第一類液晶顯示 轉向列（twisted nematic, TN)型，而典型的 顯不器元件為橫向電場切換（in —plane I PS)型。由於在液晶層内的液晶分子被電場 於平行基板對的平面旋轉’因而又稱為橫向電 electric field)模式。 場切換型液晶顯示器元侔 件的優點為具有較寬的視角;"：,轉向列型液 元件常被用作大面積顯4件因此，該類型之 凡件。明確的說，就

2127-5415-PF(Nl).ptd 第6頁 594335 五、發明說明（2) 橫向電場切換型液晶 者大約是沿著液晶$ 動他（她）的視角。因 或具低視角關聯性。 顯示器元件而言，因為觀看者或使用 子之短軸方向觀看，即使是他（她）移 此，液晶分子的傾角（ΐ i 1 t a n g 1 e )無 另'一方面而言， 開口率，致使透光性 料所組成驅動電極作 1 i n e )，在基板對之一 間偶合。因此，針對 提出討論及開發。 先前所開發的改 3123273 號，2000 年1 下特點： 橫向電場切換型液晶顯示器元件具低 亦降低。這是因為由不透光的導電材 為掃描線（s c a η 1 i n e )或資料線（d a t a 一的面上形成，並使液晶層保持在其 提升透光性，至今有各種改善方法被 善方法，以揭露於曰本專利第 0月2 7發行。其改善方法或技術具以 (1 )面對液晶的訊號線（s i g n a 1 1 i n e )部份，僅部份以 導體覆蓋。（2)該導體與源極電極或共同電極電性連結， 其目的在於施加電場於幾***行基板的液晶層上。 有於上述特點（η和（2)，自訊號線所產I不相要的電 場便遮蔽或隔離共同電極，因而擴張各個畫素的^效顯示 區域。因此可增加各個晝素的開口率， .L m 而提升。 手先的使用效率也因 並且，於1997年3月18日的日本早# 9 - 7 3 1 0 1號中，揭露以透明的材料作 j公開專利第 的改善方法，因而強化光的使用效率'‘造驅動液晶電極 附帶一提，主動式矩陣驅動液曰 曰曰顯示器元件具以下基

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本操作原理 作模式。 然而此操作原理無關於液晶顯示器元件的操 #、更明確的說’藉薄膜電晶體作為開關元件，想要的電 街被寫入於該介電液晶層，藉由被寫入的電荷所產生的電 場’因此得以控制在液晶層内的液晶分子位向。因此，自 外邛光線透過液晶分子層的穿透狀態得以控制在液晶顯示， 為元件螢幕顯示想要的影像。 ， 被寫入的電荷（即所產生的電場）被保持住直到下一次 (即在一時間訊框（f rame)内）新的電荷被寫入該液晶層是 種理想的狀況。然而，該液晶之介電常數為非等向性， 且因此’液晶分子會隨電場方向旋轉。上述導致所產生的 電％下降’以下稱為介電鬆弛（dieiectric relaxation) 。為抑制由介電鬆弛所導致的電場下降，與該液晶電容具 特疋比例的儲存電容（s t 〇 r a g e c a p a c丨七〇 r )被形成以增加 當薄膜電晶體被打開（t u r η - ο η)時被寫入電荷的品質。因 此’既使在介電鬆弛發生及電場下降的情況下，被寫入於 儲存電容的電荷分散於液晶電容中以補償上述電場的下 降0 儲存電容具抑制晝素電壓下降的功效（通常表示為導 通電壓（feed through voltage，Avp))，發生在當薄膜電 晶體由打開的狀態轉換為關閉的狀態。因此，這些電荷也 被用來作為晝面閃爍的量測。 導通（feed through )的成因乃由於介於薄膜電晶體 閘極電極與源極電極之間寄生電容（parasi tic

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capacitor，Cgs)所造成。更進一步具體說明，當薄膜電晶 體由閘極脈衝訊號所打開時，電荷被寫入以及被儲存於個 個畫素的液晶電容（clc)和儲存電容（Csc)之中。在此時薄膜 電晶體被關閉，已被被儲存於液晶電容和儲存電容中的電 荷被重新分配於相對應的電容中，導致上述之導通現象。 因為使用彳κ向電％之液晶顯示器元件並不需要透明電極形 成於扭轉向列型液晶顯示器元件的彩色濾光基板（即上述 之相對基板）上’自晝素電極以及共同電極所產生的電力 線（the line of electrical force)會穿透相對基板的彩 色層。易言之’該使用橫向電場之液晶顯示器元件的穿透 電壓Δνρ可表示為彩色層電容的函數（)。因此，該穿 透電壓Δνρ可由下列方程式（1)求得。 AVP = Cgs/(Cgs + Csc + Clc + Ccolor) X (Vgon-Vgoff) (1) 其中’ VgQn &VgQff分別為薄膜電晶體之打開及關閉閘極電 壓。 為增加橫向電場切換型液晶顯示 有需要將導通電壓△ VP壓制或減 由上述說明可了解， 器元件的儲存電容（Csc )， ο 以下敘述可作為橫向電場 用橫向電場之液晶顯示器元件 於使用橫向電場之其他任何模 再說的。 ~ 切換型液晶顯示器元件供使 的典型範例。然而，可實施 式的液晶顯示器元件是無需 在橫向電場切換型液θ -- 刑Α於责幸日顯不為兀件中的儲存電容為典 型的形成於直京電極和今屬十憎+ a > θ日 不孟屬或導電層之間的層間介電層，

594335 五、發明說明（5) 上述金屬或導電層由兩種方法以保持固定電壓，共同儲存 (common storage)法及閘極儲存（gate storage)法。 上述之閘極儲存法為一形成儲存電容於前段 (prior-stage)掃描線與該相對應之晝素電極之間的方 法。於此方法中，該位於前段（pri〇r —stage)掃描線與該 相對應之晝素電極之間之儲存電容作為該相對應之掃描線· 訊號的負載，且因此有以下缺點，相對應之閘極線訊號很、 可能被延遲以及在面板平面内的面板穿透度很可能被分散

另方面上述之共同儲存法以形成儲存電容於共f f極與畫素電極之間的方》。在橫向電場切換型液晶顯j 器兀件中，由各個晝素提供梳—齒狀（comb-tooth-shaped 共同電極，且因此該儲存電容易於形成於共同電極盥查 電極之間。而且，因位於該掃描線訊號無給 7 ; 該掃描線訊號不可能被延遲。有鑑於此，上述之共二 法較適用於橫向電場切換型液晶顯示器元件。 ; 當t晶顯示器元件為A尺寸時，該共通電極線及 電極通常以不透明的導電材料所組成。理由如下.、" 明確的說，共同電極線需要用低f阻之

(wiring material)所細士 r丄抑两 十 力口々 川所組成（如早層的鉻、鈦、鉬、钨 ^ ^ ^ 夕層結構），以避免共同電極電壓式雷 位的傳播延遲。即使上述電極材料^t s : 乍為開孔，且因此對光的穿透並益貢獻^ 且，當共同電極線由盥播艸妗如门u ,, …貝獻。而 欠田挪^田線相同材料所組成，

594335 五、發明說明（6) 掃描線於相同的製程步驟形成以避免增加不需要之薄膜電 晶體製程步驟，低電阻、不透明、導電的材料需要被用以 降低掃描線與共同電極線之繞線電阻（w i r i ng resistance)以及保護薄膜電晶體對外來光線之背部通道 部分。在此例中，被共同電極線所覆蓋的區域亦不作為開 孔’且因此對光的穿透並無貢獻。除此之外，低電阻、不 透明之繞線材料需要被用以降低資料線之繞線電阻。 而且，若共同電極被形成以覆蓋資料線，進而避免由 資料線訊號所產生的電場，該資料線訊號是源自藉開口 施於液晶層，亦即資料線與共同電極之間的寄生電容捭 加。上述導致賁料線訊號的穿透，使 1 遲。為了避免資料線訊號之延遲，資料線斑=延 的寄生電容增加必須被抑制。上5二二S二2電極之間 得以實施，該層間介電展 + , ^ s間介電層 電極之間具低的介電m貢料線與遮蔽資料線的共同 位於資料線與共同電極之門^ f由形成一厚的層間介電層 為能穩定顯示操作所需且I_相對高的介電常數。因此， 形成於資料線層級與共同電椏的儲存電容便無法 形成於共同電極線層級盥 :3。然而，此電容兩 共同電極線與資料線之間二級之間。若如此，介： 該儲存電容之電容值。然而：可變薄以增加上述 率下降的機率亦會上升，由電路短路所導致的f 以增加儲左+ 六问電 曰力储存電容的區域自最為

苐π頁 特性將受到不好的影響。费=同時，薄膜電晶體的開= 極線之間形成三明治結構，：：此1掃描線於兩共 594335 五、發明說明（7) 有效的方法。 更進一步說明，針對橫向電場切換型液晶顯示器元 件’如圖22所示，電場施於液晶層的方向，在每行 (column)的端點被複雜化。上述的行定義為圍繞在梳一齒 狀共同電極之齒的部分以及梳—齒狀共同電極之齒附近的 延伸區域。因此，以下現象傾向發生在電場複雜的情況 下。 明確的說，形成一區域（亦即正常領域（n〇rmal d 〇 m a i η))’其液晶分子的位向旋轉至想要的方向，且同 時’形成另一區域（亦即非正常領域（a b η 〇 r m a i doma i n)) ’其液晶分子的位向旋轉至想要方向的相反方 向。於非正常領域中，其液晶分子的位向無法旋轉至想要 的方向’除非有比正常領域所施加之電場更強的電場。因 此’上述之非正常領域幾乎不貢獻於增加該液晶顯示器元 件的面板穿透度’此即意味著該面板穿透度下降。並且， 因為液晶分子的位向在正常領域與非正常領域邊界處，無 論其施加電場的強度大小，幾乎不旋轉，因此正常領域與

交錯安排或不對稱圖案的電極， 曰。於此技術中，驅動液 ^共同電極）被形成以具有 其中各個電極都具有橫向 594335

594335 五、發明說明（9) 一 度會下降。 第一個問題為有效的開口率降低以及穿透度亦降低。 更明確的說，上述之導電層（亦即由與構成資料線金屬層 相同的金屬層）以及晝素電極形成於不同製程步驟之不同 層級。因此，若在此兩層間存在一覆蓋誤差（〇verlay error )，上述之導電層與畫素電極之重複區域延伸，且因 此各個畫素電極之有效開口率下降，這意味著穿透度會下， 降0 、第二個問題為在於全白（all—white)的顯示操作時， 發光度會下降。更明確的說，在導電層（亦即與構成資料 線^屬層相同的金屬層）以及上述之梳—齒狀之畫素電極的 重複區域’電場強度會局部地增加。因此，在各個晝素中 電場強度會波動，導致在全白（aU — whi te)的顯示操作時 發光度會下降。 第四個問題為製造良率會下降。更明確的說，透明的 旦素電極與透明的共同電極傾向斷開（disconnecf)，由 於晝素與共同電極以及其下方的金屬層（亦即掃描線與資 料線）之間的階梯狀（step-shape)間隙，導致在圖案電極 再蝕刻時，產生不想要的斷開。因此，上述之橫向電場並 非部分施於液晶層，導致在顯示操作時的缺失。此乃導致 液晶顯示器元件的製造良率下降。 [發明内容] 有鑑於此，本發明的目的在於提供一種使用橫向電場 ·

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2127-5415-PF(Nl).ptd 594335 五、發明說明（ίο) 的主動式矩陣驅動液晶顯示器元件，並使較高的穿透度與 較高的製造良率得以實現。 本發明的另一目的在於提供一種使用橫向電場的主動 式矩陣驅動液晶顯示器元件，改善開口率而不提高製造成 本。 對上述目的連同未明確提出的其他目的，可由以下描 述使熟習此項技藝者更明顯易懂。 依據本發明之第一種型態，提供一種主動式矩陣驅動 液晶顯示器元件，此元件包含： 一具主動元件的基板； 一與該具主動式元件的基板相耦合之相對基板； 一液晶層形成於該具主動式元件的基板與該相對基板 之間； 複數個晝素電極位於該具主動式元件的基板上以一晝 素矩陣陣列排列方式形成； 一共同電極於該具主動式元件的基板上形成以被所有 晝素共同使用； 複數個開關元件於該具主動式元件的基板上形成以被 上述個別晝素使用； 複數條掃描線形成於該具主動式元件的基板上，使掃 描訊號藉由該些掃描線傳送到該些元件； 複數條資料線形成於該具主動式元件的基板上，使資 料訊號藉由該些資料線傳送到該些元件； 複數條共同電極線形成於該具主動式元件的基板上，

2127-5415-PF(Nl).ptd 第15頁 594335 五、發明說明（11) 使固定電位藉由該些共同電極線施於該共同電極； 該些共同電極線其中兩條被用於上述各個畫素； 複數個圖案化的晝素電位層形成於該主動式元件基板 上，藉由一***的介電層與該些共同電極線重疊； 該些圖案的畫素電位層其中兩條被用於上述各個晝 素； 其中由該些共同電極線之一第一共同電極線、該些晝 素電位層之一第一畫素電位層及該***的介電層組成一第 一儲存電容用於上述各個畫素；且於此同時，由一該些共 同電極線之第二共同電極線、一該些畫素電位層之第二畫 素電位層及該***的介電層組成一第二儲存電容用於該相 同畫素；以及 其中該些晝素電位層之第一晝素電位層和該些晝素電 位層之第二畫素電位層為藉由一該些畫素電極相對應之一 晝素電極彼此間電性相連；以及 其中該第一儲存電容位於靠近該些掃描線相對應之一 掃描線，且該第二儲存電容位於靠近該些晝素所緊鄰的掃 描線之一掃描線。 依據本發明之第一種型態的液晶顯示器元件，該些共 同電極線之一第一共同電極線、該些畫素電位層之一第一 畫素電位層及該***的介電層組成一第一儲存電容用於上 述各個晝素；且於此同時，由一該些共同電極線之第二共 同電極線、一該些晝素電位層之第二晝素電位層及該*** 的介電層組成一第二儲存電容用於該相同晝素。以及，其

2127-5415-PF(Nl).ptd 第16頁 594335 五、發明說明（12) "— -- 中該些晝素電位層之第一畫素電位層和該些畫素電位層之 第二畫素電位層為藉由一該些晝素電極相對應之一畫^電 極彼此間電性相連。該晝素電極為透明。 因此，上述所確認的第一個問題得以解決。換句話 次，導因於施加電場的液晶分子的旋轉完全貢獻於面板透 光f。因此，得以避免可得到的總面板透光度下降。此意 味著可得一較高的透光度。 由於在各個晝素中，連接第一及第二儲存電容無需額 外的連接金屬層，因此製程步驟的數目得以降低，這導致 了較高的製造良率。 而且’藉由相對的晝素電極使的第一畫素電位層與第 二畫素電位層彼此間相互電性相連。無需額外的相互連接 =^層。因此，上述確認的第二個問題中所提及之可能的 覆蓋誤差得以避免。因此，開口率得以改善而不提高製造 成本。 依據本發明之第一種型態，於較佳實施的元件中，由 無機材料所製成的一單一的層間介電層，額外地提供在資 料線與共同電極之間。

依據本發明之第一種型態，於另一較佳實施方式中， 一彩色層額外地提供在相對基板上。 、 依據本發明之第一種型態，於另一較佳實施方式中， 無彩色層額外地提供在相對基板上。 依據本發明之第一種型態，於另一較佳實施方式中， 其中各個晝素的第一與第二晝素電位層被排列與資料線幾

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2127-5415-PF(Nl).ptd 第18頁 594335 五、發明說明（14) 影像均句度。 依據本發明之第一種型態，於另一較佳實施方式中， 該共同電極由一與端點電極相同的導電材料所製成，用於 施加電性訊號於該些掃描線、該些資料線及該些共同電極 線，至少上述其中之一。該共同電極於與端點電極相同的 製程步驟中形成。額外的優點在於端點得以形成而不增加 任何製程步驟。 在此實施方式中，較佳方式為在該些晝素電極與該共 同電極重疊區域處，晝素電極與共同電極的寬度寬於該些 共同電極線與該些資料線。其中該共同電極具該些共通電 極線與該些資料線。額外的優點在於畫素電極與共同電極 的局部斷開得以避免。 在此實施方式中，較佳方式為晝素電極與共同電極由 氧化銦錫（ITO)或氧化銦鋅（IZO)所製成。因為氧化銦錫及 氧化銦鋅的電化性（e 1 e c t r 〇 c h e m i c a 1 1 y )穩定，額外的優 點在於畫素電極與共同電極可形成如想要的高度透明。 依據本發明之第二種型態，另一種主動式矩陣驅動液 晶顯不裔元件^包括· 一具主動式元件的基板； 一與該具主動式元件的基板相耦合之相對基板； 一液晶層形成於該具主動式元件的基板與該相對基板 之間； 複數個晝素電極形成於該具主動式元件的基板上，以 晝素矩陣陣列排列方式形成；

2127-5415-PF(Nl).ptd 第19頁 594335 五、發明說明（15) 一共同電極形成於該具主動式元件的基板上，以被所 有畫素共同使用； 複數個開關元件形成於具主動式元件的基板上，以被 上述個別晝素使用； 複數條掃描線形成於該具主動式元件的基板上，使掃 描訊號藉由該些掃描線傳送到該些元件； 複數條資料線形成於該具主動式元件的基板上，使資 料訊號藉由該些資料線傳送到該些元件； 複數條共同電極線形成於該具主動式元件的基板上， 使固定電位藉由該些共同電極線施於該共同電極； 該些共同電極線其中兩條被用於上述各個晝素； 複數個具圖案的晝素電位層形成於該具主動式元件的 基板上，藉由一***的介電層與該些共同電極線重疊； 該些具圖案的晝素電位層其中兩條被用於上述各個晝 素； 其中由該些共同電極線之一第一共同電極線、該些晝 素電位層之一第一晝素電位層及該***的介電層組成一第 一儲存電容用於上述各個晝素；且於此同時，由該些共同 電極線之一第二共同電極線、該些晝素電位層之一第二晝 素電位層及該***的介電層組成一第二儲存電容用於該相 同晝素；以及 其中該些晝素電位層之第一晝素電位層和該些畫素電 位層之第二晝素電位層為彼此間電性相連，藉由一相互連 接電極，形成於該具主動式元件的基板上，以最大的距離

2127-5415-PF(Nl).ptd 第20頁 594335 五、發明說明（16) 與液晶層分離； 其中該第-儲存電容位於靠近該 掃描線，且該第二儲存電容位於靠近^此:凌相對應之一 描線之一掃描線。 μ二里素所緊鄰的掃 依據本發明之第二種型能， 有與依據本發明之第—種型i的液晶顯;;顯示器元件具 構，除了 「該些畫素電位層之第一晝 疋件相同的結 電位層之第二晝素電位層為彼此間；性：：層：該些晝素 連接電極，形成於該具主動式元件的基 ，错，一相互 離與液晶層分離」。 土 上’以最大的距 因此，穿透的光線被相互連 上述電極以最大的距離與液晶層分離。因隔離。然而， 的電極對液晶的液晶施予極弱的電口=該相互連接 畫素中相對行的電場變動很小1 二未著對在各個 極對可得到的穿透度並無壞 此互連接的電 相對於以透明畫素電極形成相互連接穿透度使 土。因此’依據本發明之第二種型 ：：貫：方 具與本發明之第-種型態的佳實施的元 依據本發明之第二種型態，於較佳實n 些相互連接電極位於與該些共同電極盥此= ，忒 的層級。 、、泉/、5亥些知描線相同 依據本發明之第二種型態，於 該些共同電極線位於與該些掃描線不同：：：施：式中， 連接電極位於與該些共同電極線相同的層二、。"些相互

2127-5415-PF(Nl).ptd 第21頁 594335 五、發明說明（17) 依據本發明之第二種型態，於另一較佳實施方式中， 用於上述各個晝素的該第一及該第二畫素電位層彼此分 離，被排列於幾***行於該些資料線的方向。上述各個晝 素的該第一及該第二晝素電位層藉由一接觸孔與該些晝素 電極相對應之畫素電極電性相連。 依據本發明之第二種型態，於另一較佳實施方式中， 該共同電極與該些晝素電極為透明且位於較該些資料線更 靠近該液晶層的層級。該些資料線被該共同電極以一介電 層完全覆蓋，除了在該些掃描線附近處之外。該共同電極 藉由一些相對應之接觸孔與該些共同電極線電性相連，用 於上述各個晝素。一黑色矩陣形成於相對的基板上，在該 些資料線被該共同電極完全覆蓋的區域，該黑色矩陣的寬 度小於該共同電極之寬度。無光遮蔽層形成於被該些資料 線所完全覆蓋的該共同電極與該些晝素電極緊鄰之一晝素 電極之間的區域。 在此實施方式中，較佳方式為，晝素電極與共同電極 於相同的層級處形成。然而^該些晝素電極與該共同電極 亦可藉由一介電層於不同的層級處形成。在此例中，較佳 方式為共同電極藉由一配向層面向該液晶層。 依據本發明之第二種型態，於另一較佳實施方式中， 該共同電極由一與端點電極相同的導電材料所製成，用於 施加電性訊號於該些掃描線、該些資料線及該些共同電極 線，至少上述其中之一。該共同電極於與該些端點電極相 同的製程步驟中形成。

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在此貫施方式中 電極被形成。胃共同雷==為該些畫素電極與該共同 二 電極與該共同電極部份重疊處，：賞二 於該些共=電極線與該些資料線。 且处其見度見 3仆：：：砭方式中，較佳方式為畫素電極與共同電極由 乳化銦錫或氧化銦辞所製成。 U电栓由 [實施方式] 以更詳細地說明本發 以下配合圖式以及較佳實施例 明0 第 貫施万g 與^ 3 Β以及4圖中係顯示根據本發明之第一 貝施方式之k向電場切換型主動式矩 件1的結構。 7代日日.、肩不态兀 由第2圖可清楚看到，根據本發明之第一實施方式之 液晶顯不器π件包含一矩形主動元件基板丨i與一矩形相對 基板1 2相搞合，且彼此之門}日方亚— 攸此之間相互平行，且一液晶層丨3由基 板11以及基板12夾於中間並且限制在基板n以及基板12所 形成的間隙間。上述之基板! ！以及基板j 2結合中間***的 液晶層13二以下通稱為液晶顯示器面板（LCD⑽⑽丨）。 在此况明中’上述之主動元件基板丨〗靠近液晶層丨3的 表面或邊緣在此稱為内部邊（inner side)或内部表面 (inner surface) ’並且其中另一邊遠離液晶層13稱為外 部邊（outer side)或外部表面（〇uter surface)。此定義

594335 五、發明說明（19) 亦可應用於相對基板1 2。 如第2圖所不’主動元件基板丨丨具有一偏光板21固定 於主動元件基板1 1的外部表面。相對基板丨2具有一偏光板 1 4固定於相對基板1 2的外部表面。 相對基板1 2具有以下結構。 明確的說，相對基板丨2具有一第二矩形、透明、介電 板1 6 ’ 一黑色矩陣1 7形成於介電板丨6的内部表面，一彩色 層18形成於介電板16的内部表面以覆蓋黑色矩陣17，以及 一平坦化層1 9形成於彩色層丨8之上。上述之黑色矩陣丨7作 為圖案的光遮蔽層，乃藉由分割介電板丨6的内部表面以形 成或疋義晝素區域。將上述之彩色層圖案化使其位於相 對的畫素區域内並且覆蓋黑色矩陣丨7的邊緣部份。該彩色 層18是由包含紅（R)、綠（G)、藍（B)染料或色素的圖案 樹脂層所形成。上述之平坦化層1 9覆蓋彩色層1 8以及由彩 色層1 8所露出的黑色矩陣1 7。該平坦化層丨9由一透明的覆 盍層所組成。為了避免由於使用者手部帶電接觸液晶顯示 器平板外部表面所導致的液晶層1 3的電性影響，一透明的 導電層1 5形成於第二透明板丨6的外部表面。偏光板丨4位於 導電層15之上。 於另一方面，主動元件基板Π具有以下結構。 明確的說’主動元件基板11具有一第一矩形、透明、 介電板22，掃描線28，電晶體30之閘極電極（gate electrode)30c，共同電極線26a及26b，第一層間介電層 23，非晶質矽島（a-si island)41 ，資料線24，薄膜電晶

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第24頁 594335 五、發明說明（20) 體30之源極電極（source electrode)30b，電晶體30之波 極電極（drain electrode)30a，第一介電層25a，第二介 電層25b，以及晝素電極27。 上述之第一透明板22是由和位於相對基板12之第二透 明板1 6相類似的材料（如玻璃）所製成。上述之掃描線2 8、 閘極電極30c、以及共同電極線26a及26b，是由在板22的 内部表面上所形成的第一金屬層所構成。閘極電極3 〇 c與 相對的掃描線2 8聯合。第一層間介電層2 3形成於第一金屬 層之上（亦即在掃描線2 8、閘極電極3 0 c、以及共同電極線 2 6a及2 6b之上）。上述之非晶質矽島41形成於第一層間介 |電層2 3之上，位於與閘極電極3 0 c之相對重疊區域。上述 之資料線2 4、源極電極3 〇 b、以及汲極電極3 0 a由第二金屬 層形成於第一層間介電層23之上。第二層間介電層25由一 第一層間介電次層（su]3layer)25a形成於第二金屬層之 上’以及第二層間介電次層2 5 b形成於第一層間介電次層 之上。導電電極26以及晝素電極27是由一透明的導電金屬 所製成’位於第二層間介電層2 5之上。 主動元件基板11進一步包括一配向層31於其内部表 ， 相對基板12進一步包括一配向層2〇於其内部表面。如 第1圖所不，這兩層配向層3 1與2 0施以一研磨製程使的限 制於液晶層的液晶分子能均勻一致地配向大約i 〇。到30。 傾斜，相對於枝條狀（stick-shaped)(或梳—齒狀）畫素電 極^枝條狀（或梳-齒狀）共同電極26的延伸方向。上述之 配向層3 1及2 〇以一特定的間隙彼此相對。配向方向的起始

第25頁 2127-5415-PF(Nl).ptd 594335 五、發明說明（21) 角定名為液晶分子的起始配向位向（initiai orientation)。基板n與基板12於並 g 之間相互柄合，因而形成上述之液:顯干^疋間隙彼此 限制在該間隙以形成液晶層1 3。日日” ^板。液晶被 其次，主動元件基板丨丨的結 第3Α、3Β、以及4圖中。 了更進步砰細解釋於 第3 Α圖係顯示第一及第二金 1 態。第3B圖係顯示透明電極材+日 /、下層的形成狀 態。第4圖係顯示沿著線^ 场)的形成狀 電極的部分）、線C — C, Γ A丘π 士 4電日日祖3〇)、線Β~β’（畫素 炎L L C為共同電極2 β传用的技& 線D-D，（為晝素電位芦42h 使勺接觸孔39a)、 η η… τ电位臂4」b使用的接觸孔39c)、以乃蜱 E^E (晝素電極的部分27)的剖面圖。第4圖 ： 電極線26a以及26b的外部接觸或端點部分g，以及資：： 的外部接觸或端點部分11的 ,^ ^ 、’ 7 fi邱八u、，， 1刀11旳口j面圖，上述之外部接觸或端 ”·、口F刀G产及Η亚未顯示於第j 、2、3A、及3β圖中。 …如第fA圖所顯示，在主動元件基板11的内部表面，掃 福線28(掃描線訊號可藉由此掃描線28傳送）以及共同電極 、、泉2 6 a以及2 6 b (藉由此共同電極線可施加參考電壓或電位） 可由第金屬層所製成。該第一金屬層是由低電阻金屬， 如鉻（Cr )以沿著X方向延伸進行（換句話說即第1圖中的水 平方向。參考電壓或電位施於共同電極線26a以及26b於 液晶顯示器面板週邊特定區域，並未顯示於上述圖中。掃 4田、、、泉2 8 (以及薄膜電晶體3 〇中的閘極電極3 〇 c )被安排於γ方 向（換句活說即第1圖中的垂直方向）以個別畫素的相同間

第26頁 594335 、發明說明（22) 隔重複進行。共同電極绫26a並击 雷極魂+ 線其中之一以及其鄰近的共同 =其中'破安排將相對的掃描線18之-爽於上述共 由第相：：岸：：：24(藉由此資料線可施與資料線訊號) 層:斤製成。該第二金屬層是由低電阻金屬，如 鉻（C r )以/口著γ方向延伸推杆 畫素的相同間隔重複=進订以及被安排沿著X方向以個別 電極30a&30b於第二金屬層形成。在各 個旦素&域中，書专雷你恳^9廿 的目前所謂之該層級位於靠近該掃描線28 該掃描線28的前(:欠二畫：：位：42b其-位於靠近 义#爲,β 」 次_人）層級。以下稱畫素電位層42a為目 刚该層級晝素電位層（said —stage pixei p〇tenUai layer)以及稱晝素電位層42b為目前該層級晝素電位層 (pr1〇r-stage Plxel p〇tential laye〇 。 曰 一相對各晝素之薄膜電晶體3〇位於靠近上述掃描線Μ盥 貢料線24之各個交接處。閘極電極3〇c形成於各個掃描線、 2^的部分區，。薄膜電晶體3〇之非晶質矽島4ι形成於第一 介電層23覆盍閘極電極3〇c上。薄膜電晶體3〇之汲極電極 30a以及源極電極30b由第二金屬層作為資料線24形成以 觸各非晶質矽島41。因此，閘極電極30c與相對應的掃描 線28聯合而没極電極30a與資料線24電性相連。源極電才= 3〇b與鄰近於目前該層級掃描線28的相對應晝素 聯合。 增4Za 一第二層間介電層25形成以覆蓋該圖案的第二金屬層 594335 五、發明說明（23) 之上。於此，如第4圖所示，上述層25具有雙層結構包括 一下層的第一介電次層25a與一上層的第二介電次層25b。 上述層25可由單一有機或無機層形成，其總厚度為\至2 // m。無須再說，上述層2 5可由其他任意介電材料形成， 具有其他任意厚度。 於第二層間介電層25b之上，如第3B圖所示，形成上 述之共同電極26與畫素電極27。這些電極26與27是由一透 明（亦即導電的）電極材料，亦即氧化銦錫（丨τ〇 )所製成。 共同電極大約成階梯狀（1“(1^_讣&1^(1)或是矩陣狀 (matrix-shaped)，沿著X與γ方向延伸，形成以覆蓋個別 的相對電極線2 6b與資料線24。共同電極26的部分做得比 其餘部分寬，由此可完全覆蓋下層之資料線24除了在資料 線24與掃描線28的交接處以及其附近區域。上述之畫素電 極27位於靠近個別晝素中的個別掃描線28與資料線的交 接處。以齒狀或枝條狀部分的共同電極2 6與其所對應的畫 素電極27所圍繞的延伸的區域稱為行（c〇lumns)。 在各個畫素中，共同電極26與畫素電極27為梳—齒 狀。共同電極26與畫素電極27的之條狀或齒狀的列 (rows)，向平行資料線24的方向延伸，彼此交錯成對並且 沿掃描線28方向交錯安排，清楚顯示如第3B圖。相對地如 第3A圖所示，共同電極26藉由個別的接觸孔39&盥相對應 的共同電極線26a及26b連接。晝素電極27藉由個別的接觸 孔3 9b及3 9c與相對應的薄膜電晶體3〇之源極電極3 〇b及先 前該層級畫素電位層42b連接。上述之接觸孔393、39b、

2127-5415-PF(Nl).ptd 第28頁 594335 五、發明說明（24) 及39c的形狀及配置於此實施例中並未加以限定。 另一方面，如第2圖所示，於相對基板丨2，黑 1 7形成於黑色矩陣1 7與資料線24重疊的部 >，局 應的共同電極26部分窄，該共同電極⑼完：对 極26的穿透光。 素所W的先但不隔絕過共同電 依據本發明之第一實施方法的橫向電場切 矩陣驅動液晶顯示器元侔呈μ、+、从段 ^ ^ t 勒式 t π啼嗖摆#; +1 述結構，透過掃描線28將掃 ，以及然後透過資料線24將資料气 “予邊被遥擇的晝素上。在各個被選擇的晝素上： ”於共同電極26與相對的晝素電極27之間7大致與J : 及第二板16及22相平行。上述電場因而產生液晶分^ =中該液晶分子存在於平行第一及第二板 ： 1的二，。於此中可將顯示想要的影像於液晶顯示器 由於共同電極26與晝素電極27是由透明的，導 料（即氧化銦錫（ΙΤ0))所製成，整體透明區域得以藉由丘 同電極26所覆蓋的區域加以延伸，因而提升開口率。-,、，且，由第二金屬層所形成的晝素電位層與“b， 开:f第-層間介電層23上形成，個別地以此方式沿資料線 24覆蓋共同電極線26a及26b。上述之晝素電位層❿與m 為（：l )以形成大的儲存電容，平行地與液晶電容電性連 接，以及（H)組成一避免液晶分子反向旋轉的結構。晝素 電位層42a與42b位於各個畫素中沿資料線24的兩個分開位

第29頁 2127-5415-PF(N1) .ptd 594335 五、發明說明（25) ^旦素電位層42a位於靠近目前該層級的閘極電極3〇c， 與相對應的源極電極30b相聯合，且因此藉施盥電壓或電 位於該層42a以達源極電極3〇b。畫素電位層m位於靠近 先前該層級的掃描線28，與畫素電極27藉由接觸孔39c電 性相連。因此，藉施與電壓或電位於上述層42b以達晝素 電極27此外，上述之接觸孔39a是用來將共同電極26盥 相對應的共同電極線26b電性相連。接觸孔咖是用來將源 極電極3Ob與相對應的晝素電極27電性相連。 如以上解釋，於各個晝素中的兩個晝素電位層42a鱼 42b藉相對的透明晝素電極27作橋樑彼此電性相連’於各 個晝素中型成兩儲存電容，由此增加整體儲存電容值，此 意味著顯示器能操作穩定。並且，此二儲存電容形成並不 阻隔透過晝素電極27的穿透光，且於此同時，個別行的電 %會均勻。因此，液晶顯示器元件1中可得的穿透度得以 增加。 ^ 此外’如第3 A圖清楚地顯示，上述之晝素電位層4 2 a 與42b與共同電極26以及26b於其内部邊緣形成交錯二圖 案 因此於液晶層1 3的液晶分子位向之反向旋轉得以避 免。 如同先前所解釋，共同電極2 6的寬度是以覆蓋整個資 料線24的方式被決定，除了個別的資料線24與掃描線28的 父叉點及其附近區域。若資料線2 4的寬度及共同電極2 6個 別部分的I度分別定義為L ( D )及L ( C 0 Μ )，可建立以下關係 式。 ” ’

2127-$415-PF(Nl).ptd 第30頁 594335 五、發明說明（26) L(COM)> LCD) 在資料線2 4與掃描線2 8的交叉點極其附近區域，存在 大的階梯（亦即高的斷差）。因此，共同電極2 6的寬度並非 決定於這些區域以覆蓋該資料線24，而是決定於避免在線 24與28之間造成電性短路線路。 其次’以下解釋垂直串音（verticai cross talk)。 若共同電極26形成並非完全覆蓋資料線24，電場於是 在非重疊部分（non-overlapped parts)以及鄰近的畫素電 極2 7之間生成，導致不想要的液晶行為。明確的說，並非 根據共同電極2 6與畫素電極2 7之間的電位差而決定，此現 象稱為垂直串音。 依據第一實施方法的液晶顯示器元件1，共同電極2 β 形成以幾乎完全覆蓋資料線2 4，且因此自資料線2 4發出的 電場被共同電極2 6所遮蔽。因此，可避免垂直串音現象的 發生。以下為較佳的方式，共同電極2 6具有自相對應的資 料線24邊緣橫向伸出的（或突出的）部分1 · 5 β m或大於其中 的各邊。 因此，由於缺乏自資料線24的漏電場，垂直串音得以 避免，黑色矩陣1 7不再需要避免顯示發生故障的功能。因 此’矩陣1 7僅需要具備改善對比的唯一功能，此意味著矩 陣1 7的寬度得以降低。藉此實施可得的開口率可更進一步 提升。 因此，於資料線24上方的黑色矩陣1 7部分較共同電極 26上方的黑色矩陣丨7部分窄。在液晶顯示器元件i的平面

2127-5415-PF(Nl).ptd 594335 五、發明說明（27) 圖中，在共同 之間無光遮蔽 資料線24所覆 陣1 7的寬度分 式。 由於黑色 突出的或伸出 的穿透度能更 於第一實 6 /z m。然而， 顯示為較佳方 會增加，且因 觀看。 其次，以 若提供於 絕該引發故障 而’依據本發 色矩陣1 7並非 障的區域，在 (backlight ， 連接至共同電 2 6，電位會不 場傾向在共同 下解釋在資料線2 4下 相對基板1 2的黑色矩 的區域（malfuncti〇n 明之第一實施方法的 完全覆蓋資料線24。 資料線24下所提供的 未顯示）所發出的光 極26。若光遮蔽層並 穩定，且因此直流（d 電極26與畫素電極27

電極2 6覆蓋資料線2 4以及鄰近的畫素電極2 7 ^存在。較資料線24窄的黑色矩陣17完全被 盖。換句話說，若資料線2 4的寬度與黑色矩 別定義為L(D)及L(BM)，可建立以下關係 L(D)> L(BM) 矩陣17較資料線24窄，所有通過共同電極26 的部分的穿透光都能被利用，此意味著面板 進~步的提升。 施方法中，舉例說，黑色矩陣1 7的寬度設為 上迷寬度並非限於此，寬度設為6 或更大 式。這是由於寬度小於6 // ηι時，反射光總量 此液晶顯示器元件1的螢幕很難被使用者所 所提供的光遮蔽層。 陣1 7足夠寬，就足以隔 -inducting area)。然 液晶顯示器元件1中黑 因此’為了隔絕引發故 光遮蔽層以遮蔽自背光 ’其中光遮蔽層為電性 非電性連接至共同電極 irect〜current dc)電 之間產生或傾向導致功 I·· 2127-5415-PF(Nl).ptd 第32頁 594335 五、發明說明（28) 能故障，如串音。 具體地說，以下顯示較佳方式，光遮蔽層由供資料線 2 4用的第一金屬層所製成，以上述的方式電性連結共同電 極線2 6a。由於共同電極線26a與26b藉由接觸孔39a電性連 接至共同電極26，討論中的共同電極線26a與2 6b可被用作 光遮蔽層。上述光遮蔽層可由單層的鉻、鈦、鉬、鶴、或 鋁或多層結構包括由這些金屬所製成的兩次層所製成。若 使用多層結構，電阻可更進一步下降。 共同電極26是由一透明的、導電的金屬材料（ιτο), 且因此第一實施方法的液晶顯示器元件1的總透明區域增 加以提升開口率，如同以上描述。然而，氧化銦錫（丨τ〇) 具有片電阻可高達接近100 Ω / □的優點。由於在各個畫素 中，共同電極26電性連接至共同電極線26a與26b，共同電 極2 6的總電卩且下降。因此，藉由氧化銦錫（I τ q )製成共同 電極2 6，第一實施方法的液晶顯示器元件1的可靠度得以 改進。 共同電極26可由與覆蓋液晶顯示器元件1端點的相同 的材料製成。明確的說，如第4圖中共同電極接觸區域 (G )，上述端點可由與氧化銦錫層相同的材料製成。同樣 的，如第4圖中顯示於資料線端點區域（H)的資料線端點以 及掃描線端點（未顯示），可由與共同電極26相同的材料 (即氧化銦錫）製成。於此例中，共同電極2 6可盥中 的端點區域相同 6 /、了 可避免形成共同電極2 6所需的製程步驟數 下額外的好虛的材料，相同的製程中形成，此意味著以 2127-5415-PF(Nl).ptd 第33頁 594335 五、發明說明（29) 增加。 由於共同電極26及書♦雷+ ^ ^ 古、土沾y曰# 奴—从厂京電極2?二者皆形成於第一實施 方法的液晶顯不斋7〇件1的筮_ . 〇r? J弟一層間介電層25上，上述電 極2 6與2 7，可由相同的材钮士入丄 τ ^曰％ -即 ^ &才枓杰相同的步驟中形成，此提升 了 /夜日日顯不态元件1的製造效率。 若位於共同電極26及金 电 及|素電極2 7之間的第二層間介電 層，具有厚度（thickness，， , · Q)與介電常數（dielectric constant, ε)高的^ , 」门八 ε )比值，資料線與共同電極2 6之間 的寄生電容得以下降。 如第1與3B圖所顯不’晝素電極27與共同電極26是由 透明材料所製成，於下層共同電極線26a與26b及下層資料 線24的重璺區域較其他剩餘部分寬。因此，電極26及27的 局部破裂或斷開得以避免，1因此第-實施方法的液晶顯 示器元件1如想要的可得高可靠度與高製造良率。 依序地’上述第一實施方法的液晶顯示器元件1的製 造方法以參考第5A至5C及6A至6C圖中所示解釋如下，其中 各個圖所顯示與弟4圖相同的剖面圖。 首先，如第5A圖中所示，以鉻（Cr)層作為第一金屬層 形成於透明玻璃基板2 2表面上，然後藉光微影製程 (photolithography)及蝕刻法（etching meth〇d)以形成圖 案’於其中形成薄膜電晶體3〇的閘極電極3〇c以及掃描線 28。其次，第一層間介電層23以覆蓋閘極電極30c以及掃 描線2 8的方式，形成於整個玻璃基板2 2表面，上述層2 3具 雙層結構包括下層的二氧化石夕（silic〇n di〇xide，Si02)次

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594335 五、發明說明（31) 33)以汲極與源極電極30a與3〇}；)作為光罩進行選擇性的蝕 刻，由此於汲極與源極電極3〇a|%3〇b之間形成開路，如第 6A圖所:、。開路的底部可達下層非晶質石夕層32的内部，開 路並不穿透層32。目此，薄膜電晶體3〇的通道區得以形 成。 y 此後帛介電次層2 5 a是由s 土 Νχ (亦即無機材料）所製 成，鍍於整個玻璃基板22的表面上。在已鍍的^介電次 層2 5a上，第二介電次層25b是由具光敏感性的壓克力樹脂 (亦即有機材料）所製成。無機的第一次層25a是薄的而有 機的第二=層是厚的。然後’利用一光罩（未顯示）將具光 敏感性的壓克力樹脂次層25b選擇性的曝光，顯影，以及 燒結，由此形成接觸孔39a、39b、以及39c ,如第6β圖所 示。 位於源極電極3 0b之上的接觸孔39b置於靠近目前該層 級的間極電極3〇c，以及上述之接觸孔39}3亦被用作畫素電 極27，將位於第二層間介電層託的低層δίΝχ次層25b露出。 接觸孔39 c被置於靠近先前該層級的閘極電極3 〇 c以及被用 作畫p素電極2 7，將位於第二層間介電層2 5的低層S 1叱次層 2 5b露出。接觸孔39a被置於共同電極線26b之上以及被用 作相同的線26b，將位於第二層間介電層25的低層SiN次層 25b露出。 遵循以下步驟，藉由用作晝素電極2 7的接觸孔3 9 b以 及3 9c ’以及用作共同電極線26b的接觸孔39&，將已露出 的位於第二層間介電層25的低層SiNx次層25b施以選擇性

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2127-5415-PF(Nl).Ptd 第37頁 594335 五、發明說明（33) 的電荷積集（charge-up)以造成顯示影像參差不齊。 上述已製成的主動元件基板丨丨與相對基板丨2以使用間 隙物（spacer)形成一特定間隙的方式彼此之間相互耦合。 將一列向型（nematic)液晶填充至上述間隙中，以及然"後 f間隙封止（seal)，由此以形成介於基板u與12之間的液 曰曰層1 3。因此，液晶面板得以完成。在此使用的列向型液 晶具介電常數非等向性（anis〇tr〇py)A ε為8(於589 _以 及2 0 °C)，折射係數非等向性Δη為〇· 〇75，特定的電阻或 電阻率為1· 5 X ΙΟ12 Ω · cm。液晶層13的厚度（即夾厚 (cell gap))設為4· 〇 v m 〇 在基板1 1與1 2的内部表面上，配向層3丨以及2 〇個別地 由間接印刷法（of f set printing meth〇d)或類似的方法形 成層31與2 〇使用已知的研磨方法，沿著如第1圖中箭頭 方向所示的方向研磨，用以配向液晶分子。因此，液晶分 子將起始配向1 5。，相對於梳-齒狀晝素與共同電極27與 26沿寬度的方向。 〃 最後’個別地將偏光板2 1與1 4固定於基板1 1與1 2的外 部表面上。 、本發明者依據以上所解釋的方法實際製作第一實施方 式之液晶顯示器元件1。之後，光穿透過液晶層13(亦即液 晶顯示器面板）的強度是以外部訊號電壓控制改變存在於 液晶層1 3中液晶分子的配向狀態，由此以正常地黑色顯示 模式（normally black display mode)顯示灰階（gray scale)影像，當無外加電壓施於所有的晝素電極27與共同 2127-5415-PF(Nl).ptd 第38頁 594335 五、發明說明（34) 電極2 6時，即顯示黑色。當外加適當的電壓施於所有的晝 素電極27與共同電極26時，在液晶層13内以產生幾***行 於基板1 1與1 2的電場，即顯示白色。因此，當顯示白色， 於液晶層1 3中液晶分子旋轉自其起始的配向角成大約4 5 ° ，由此以使光穿透過液晶顯示器面板的強度達最大化。 之後，將已製成的液晶顯示器元件1置入驅動單元 (d r i v e r u n i t)，並且使用同一驅動單元操作。因此，以， 下得以證實，第一實施方式之液晶顯示器元件1作為比先 前技術之液晶顯示器元件具較高的透光度的橫向電場切換 型液晶顯示器元件。 第二實施方式 第7與8圖以及第9A與9B圖係顯示根據本發明之第二實 施方式之橫向電場切換型主動式矩陣驅動液晶顯示器元 件。 第7圖係顯示主動元件基板1 1的平面視圖。第8圖係顯 示於第7圖中沿線F-F’的剖面視圖。第9A與9B圖係顯示個 別的低於資料線下層的圖案佈局圖，以及資料線該層的佈 局圖。在這些圖中，與上述第一實施方式之液晶顯示器元 件1相同的參考數值或符號會標示於相同的元件上。因 此，為了簡化描述的緣故，於此將省略關於相同元件的解 將第二實施方式之液晶顯示器元件2與第一實施方式 之比較，針對主動元件基板1 1，第二實施方式的組態與第 一實施方式的相同，除了各個晝素中，在靠近目前該層級

i_k_ 2127-5415-PF(Nl).ptd 第39頁 594335 五、發明說明（35) 的閘極^3〇e處’與晝素電位層心電性相連的結構以及 靠近先前該層級的閘極電極3〇c處，與畫素電位 相連的結構。 电| 明確的說’對第一實施方式之液晶顯示器元件i而 言，畫素電位層42a與42b藉由透明的畫素電極27彼此之間 電性相連。與此不同的是，對第二實施方式之液晶顯示器 元件2而言，畫素電位層42a與421)，藉由與掃描線“相同 不透明的導電材料，彼此之間電性相連，如第8與g圖所 示。相對基板1 2與第一實施方式之組態相同。 其次，參考第10A至10C圖以下解釋，第二實施方式之 液晶顯示器元件2的製造方法。 首先，在第一實施方式第5A圖中的步驟，其中鉻（cr) 層的圖案乃精由光微影製程及乾式钱刻法，形成閘極電極 3 0c、掃描線28、以及在玻璃基板22上形成共同電極線26a 與2 6b，以相同的鉻層在基板22上形成相互連接電極43， 如第1 0 A圖所示。電極2 3具幾近線性平面的形狀，如第9 A 圖所示。 其次，與第5 A至5 C圖相同的步驟中，第一層間介電層 23具雙層結構包括的二氧化矽（Si 02)次層以及氮化矽 (S i Nx)次層，形成於玻璃基板2 2，以及然後薄膜電晶體3 0 的非晶質矽島4 1得以形成於層2 3上。 依序地，如第1 0B圖所示，將第一層間介電層23施以 選擇性蝕刻，以形成穿透第一層間介電層23的接觸孔44a 與4 4b，露出下層的相互連接電極43(由第一金屬層形

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成）s，如第9A與10B圖所示。然後，將鉻（⑴層（亦即第二 鍵在整個玻璃基板22上，以及藉由光微影製程及 1触刻法將其圖案畫，由此得以形成薄膜電晶體3〇的汲 極與源極電極30a與30b、資料線24、以及畫素電位層仏 與42b。4素電位層42a其中之_與畫素電位層桃其中之 一彼此相互分離以形成各個晝素。 ，各個畫素中，如第1GB圖所示，晝素電位層仏位於 设盍j個相互連接電極43 ,以及藉由接觸孔44a連接相同 電極43。同樣地’ 4素電位層m位於覆蓋整個相互連接 電極43，以及藉由接觸孔44b連接相同電極43，如第1〇B圖 所示。 如第9B圖清楚所示，畫素電位層42a位於靠近薄膜電 f體30的閘極電極30c，將其與源極電極3〇b聯合。不同的 疋’晝素電位層4 2 b位於靠近前一層級薄膜電晶體3 〇的閘 極電極30c，並非將其與源極電極3 〇b相聯合而是孤立其 外〇 依序地，如第1 〇 c圖所示，非晶質矽島4 1藉汲極與源 極電極30a與30b作為光罩進行選擇性的蝕刻，由此於汲極 與源極電極3 0 a與3 0 b之間形成開路。開路的底部可達下層 非晶質矽層3 2的内部，開路並不穿透層3 2。因此，薄膜電 晶體30的通道區得以形成。此後，第一介電次層25a是由 s i Nx所製成，鍍於整個玻璃基板22的表面上。在已鍍的 S 1 Nx介電次層2 5 a上，鍍上由具光敏感性的壓克力樹脂所製 成的第二介電次層25b。無機的第一次層25a是薄的，而有

2127-5415-PF(Nl).ptd 第41頁 594335 五、發明說明（37) 機的第二次層是厚的。然後，利用一光罩（未顯示）將具光 敏感性的壓克力樹脂次層2 5 b選擇性的曝光，顯影，以及 燒結’由此形成接觸孔3 9 a以及3 9 b，如第1 〇 C圖所示。 位於源極電極3 〇b之上的接觸孔3 9b置於靠近目前該層 級的問極電極30c，以及上述之接觸孔39b被用作晝素電極 2 7 ’將位於第二層間介電層2 5的低層s丨&次層2 5 b露出。 接觸孔39a被置於共同電極線26b之上以及被用作相同的線 26b ’將位於第二層間介電層25的低層Sii次層25b露出。 遵循以下步驟，藉由用作畫素電極27的接觸孔39b以 及3 9c ’以及用作共同電極線26b的接觸孔39&，將已露出 的位於第二層間介電層25的低層次層25b施以選擇性 姓刻。更進一步，藉由接觸孔39a將下層的第一層間介電 層23施以選擇性蝕刻。因此，上述孔39b使源極電極3〇b露 出’孔39c使晝素電位層42a與42b露出，以及孔39a使共同 電極線26a與26b露出。 然後’氧化銦錫（IT0)層46然後鍍於整個玻璃基板22 上以覆蓋接觸孔39a以及39b。因此，這些孔39a以及39b的 内部表面以氧化銦錫（IT〇)層46覆蓋。然後利用光微影製 程以及姓刻法形成圖案，由此形成共同電極2 6與晝素電極 2 7作為各個晝素使用。利用此方法，主動元件基板丨1得以 完成。 在已完成的基板11中，在各個畫素中，使用畫素電位 層4 2 a的第一儲存電容置於靠近目前該層級的閘極電極 3 0c，且於此同時，使用晝素電位層42b的第二儲存電容置

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第42頁 2127-5415-PF(Nl).ptd 594335 五、發明說明（38) 於靠近先前該層級的閘極電極30c。藉由不透明的 極23以及接觸孔44a與44b，晝素電位層仏電性連接至= 素電位層42b ’且此後於各個晝素中，第一以及第二儲ς 電容彼此之間平行的電性相連。 t 如與第一實施方法相同的方式中，已完成的主 基板1 1以及相對基板1 2，以包括列A+ .、、— 、 0估列向型（nemat ic)液晶的

液晶層1 3彼此之間相互耦合，ώ J w 口 由此已形成液晶顯示器面 板。 本發明者依據以上所解釋的+ i … ,^ η θ 的方法實際製作第二實施方 式之液晶顯示器元件2。之後，止而4 ^ 曰％ - 、认托命曰 先穿透過液晶層1 3(亦即液 曰曰顯^面板）的強度疋以外部訊號電壓控制改變存在於 液晶層1 3中液晶分子的配向狀能 、 模式（n〇rmally Mack dlspla；*、，由此以正常地黑色顯示 scaU)影像。在正常地黑色顯示=顯示灰階(啊 cHspUy mode)顯示時，無外加 式（n〇rmally black 27與共同電極26時’即顯示黑辛電昼施於所有的畫素電極 所有的晝素電極27與共同電極26虽外加適當的電壓施於 幾***行於基板1 1與1 2的電場，:，在液晶層1 3内以產生 示白色時，於液晶層13中液晶丄』顯示白色。因此’當顯 成大約4 5。，由此使光穿透'過，轉自其起始的配向角 大化。 《日日顯示器面板的強度達最 之後’將已製成的液晶部+ σσ _ (driver unit)，並且使用同一一 下得以證實’帛二實施方式之液晶顯早兀操作。因此’以 …負不為兀件2置入驅動單元 L元操作。因此， 示器元件2作為比先

2127-5415-PF(Nl).ptd 第43頁 594335 五、發明說明（39) 前技術之液晶顯示器元件具較高的透光度的橫向電場 型液晶顯示器元件。 m 尤其是’就第二實施方式之液晶顯示器元件2而言， 晝素電位層42a位於靠近目前該層級的閘極電極3〇c 晝素電位層42b位於靠近先前該層級的閣極電極3〇c。 相互連接電極43，於各個晝素中，晝素電位層❿電性= 接至晝素電位層42b。電極4 3是由不透明鉻（Cr)層所 成，用以形成共同電極線26a與26b、掃描線28、以及閘 1極3〇C。於元件2中’其中鉻(Cr)層被置於最遠離 1 3。因此穿透光被相互連接電極43不相尊从^ 心罟地隔絕。然而， 電極4 3位於最低層級，足夠地遠離液晶厣 … 日日嘈1 3。因此，電極 4 3對層1 3中的液晶分子所施加的電場非堂3 々加本*丄、一 每并吊弱0此意味著在 各個旦素中’對別行的電場變化很小。換q 俠叼活說，電極4 3 對可得的穿透度並無壞的影響。 此外’就第二實施方式之液晶顯示器元件2而 > 相 互連接電極43 ’與共同電極線26a與26b以及掃描線’形成 於相同層級。然而，本發明並非限於此。芒 心成共同電極 線2 6 a與2 6 b的導電層和掃描線2 8的不同，以π # M下顯示較佳方 式，相互連接電極43是由離液晶層1 3最遠的—層护成。 第三實施方式 日乂 第1 1與1 2圖以及第1 3A與1 3B圖係顯示根據本發明之第 三實施方式之橫向電場切換型主動式矩陣驅動液^顯示哭 元件3。 /日日*、、/、口口 第11圖係顯示主動元件基板的平面視圖。第1 2圖係顯

2127-5415-PF(Nl).ptd 第44頁 594335 五、發明說明（40) 示於第11圖中沿線F-r的剖面視圖。第13A與13B 地；：低；資料線下層的圖案佈局圖，以及資料物: 佈局2。在這些圖中，與上述之第—實施方式之液晶^ 器元件1相同的參考數值或符號會標示於相同的上、、貝” :為了簡化描述的緣故，於此將省略關於相同元件的 將第三實施方式之液晶顯示器元件3與第二實施 之比較，就對主動元件基板u而言，第三實施方式式能 與第二貫施方式的相同，除了各個畫素中，在靠近目L; 層級：問極電極3〇c處’與畫素電位層仏電性相 以及罪近先前該層級的閘極電極3 、〜構 電性相連的結構。 ⑽C處，與晝素電位層42b 一明確的說，對第二實施方式之液晶顯示器元 言’晝素電位層42a與42b藉由不透明的第一 相互連接電極43彼此之間電性相·。與此不同。構= 三實施方式之液晶顯示器元件3而言， 疋對弟 同電極線26a與26b不同的導電材料所形成？且二由與： 相互連接電極43是由共同電極線…與2 】 相對基板12與第:以及第二實施方式之組態相成。 其次，參考第1 4圖，以下解釋第三膏 示器元件3的製造方法。 、 式之液晶顯 首先，與第一實施方式第5Α圖中相同的， 成：玻璃基板22上的鉻(Cr)層，藉由光微影製程丄 刻法’以形成共同電極線…與⑽以及相互連接電極則

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2127-5415-PF(Nl).ptd 第45頁 594335 五、發明說明（41) 圖案。電極23具幾近線性平面的形狀，如第1 3A圖所示。 其次，由S i Nx所製成的第三層間介電層，形成於玻璃 基板2 2上，以覆蓋共同電極線2 6 a與2 6 b以及相互連接電極 43。然後，一由鉻（Cr)層組成的第三金屬層，於第三層間 介電層4 3上形成。藉由光微影製程及乾式蝕刻法，將第三 金屬層圖案化’以形成掃描線2 8。用於第一以及第二實施 方式的第一層間介電層23，然後形成於第三層間介電層43 上0 之後，非晶質矽（a-Si)層32以及n+-型摻雜非晶質矽層 3 3成功地形成於第一層間介電層2 3上。非晶質矽層3 2以及 3 3藉光微影製程及蝕刻法以形成薄膜電晶體3 〇的非晶質石夕 島41在23之上。依序地，同時將第一與第三層間介電層23 與4 5施以選擇性蝕刻，以形成穿透第一與第三層間介電層 2 3與45的接觸孔44a與44b，以露出下層的相互連接電極 43(由第一金屬層所形成）。上述之接觸孔44a與44b用於相 互連接電極4 3。 依序地，將鉻（Cr)層（即第二金屬層）鍍於整個玻璃基 板22 ΐ以及藉由光微影製程及乾式蝕刻法將其圖案畫， ^此得以形成薄膜電晶體3〇的汲極與源極電極3〇a與3(^、 貧料線24、以及晝素電位層42a與42b。畫素電位層❿豆 中之-與畫素電位層42b其中之一彼此相互分離以形成 個晝素。在各個晝素中，士0第13八與133圖所示， 層42a位於覆蓋整個相互诖垃φ q ^ _ 切w心〇 連接電極以及藉由接觸孔4“ 連接相同電極4 3。同樣妯，圭喜φ a @ 。 J像也旦素電位層42b位於覆蓋整個

2127-5415-PF(Nl).ptd 第46頁 594335 五、發明說明（42) 相互連接電極4 3，以及藉由拉總 如第13B圖清楚所示Λ Λ :連接相同電極43。 曰蝴W 畫素電位層42a位於靠近薄膜電 日日脰3 0的閘極電極3 〇 c，將盘、、s κ带 、 曰 +主^ „ 子八/、源極電極3Ob聯合。不同的 疋’旦素電位層42b位於貪；片义 m ^ ^ Φ . ^ 、罪l刖一層級溽膜電晶體30的閘 極電極3 0 c，並非將其盥泝炻雪士 外。 ，原極電極3 〇b相聯合而是孤立其 以下步驟與第二實施方法相同。 作A j ^ 兄非日日貝石夕島41藉；及極與源極電極3〇a與30匕 作為光罩進行遥擇性的飯列士 叙♦叫π Λ、0日 虫幻由此於汲極與源極電極30a 與3 0 b之間形成開路。n攸AA & Arr _ i 取闻路開路的底部可達下層非晶質矽層32 的内部，開路並不穿透居s ?。^ ^ _ π _、，上 m 因此，薄膜電晶體30的通道 £付以形成。此後，第一公Φ A ja Γ> ΙΓ ο 弟"電。人層25a是由SiN所製成，铲 於整個玻璃基板22的表面上。.P雜认C.M人x ^衣成鑛 L _ , 取囬上在已鍍的SiNx介電次層25a ’、又上具光敏感性的壓克力樹脂所製成的第二介電次 層2 5 b。無機的第一次層2 5 j 1 . L ^ z b a疋溥的，而有機的第二次層是 非4厚的。然後，利用一 - 们州 九罩（未顯不）將具光敏感性的壓 克力樹脂次層25b選擇性的曝光’顯影，以及燒結，由此 形成接觸孔39a以及39b。位於源極電極之上的接觸孔 39b置於靠近目前該層級的閘極電極—，以及上述之接觸 孔39b被用作畫素電極27，將位於第二層間介電層25的低 層S! Nx次層25b露出。接觸孔39a被置於共同電極線26b之上 以及被用作相同的線26b ’將位於第二層間介電層25的低 層Si Νχ次層25b露出。 _ 遵循以下步驟，藉由用作畫素電極27的接觸孔39b， 594335 五 '發明說明（43) 以及用作共同電極線2 6 a與2 6 b的接觸孔3 9 a，將已露出的 位於第二層間介電層2 5的低層S i Nx次層2 5 b施以選擇性蝕 刻。更進一步，藉由接觸孔3 9 a將下層的第一層間介電層 2 3施以選擇性蝕刻。因此，上述孔3 9 b使源極電極3 0 b露 出’孔39c使晝素電位層42a與42b露出，以及孔3 9a使共同 電極線26a與26b露出。 然後’氧化銦錫（ITO)層46然後鍍於整個玻璃基板22 上以覆蓋接觸孔39a以及39b。因此，這些孔39a以及39b的 内部表面以氧化銦錫（I T0)層46覆蓋。然後利用光微影製 私以及敍刻法形成圖案，由此形成共同電極2 6與畫素電極 2 7作為各個晝素使用。利用此方法，主動元件基板丨丨得以 完成。 在已完成的基板1 1中，在各個畫素中，使用畫素電位 層4 2a的第一儲存電容置於靠近目前該層級的閘極電極 3Oc^，且於此同時，使用晝素電位層42b的第二儲存電容置 於靠近先前該層級的閘極電極3〇c。藉由不透明的晝素 :23以及接觸孔44a與44b，晝素電位層…電性連接至金 素電位層42b，且此後於各俩晝素中，第一以及 二 電容彼此之間平行的電性相$。相互連接電極43是由與子丘 = =26a與26b相同的不透明金屬層所形成，上述；:; 娜的至屬層位於離液晶層丨3最遠處。 口寸 其二與第一實施方法相同的方式中，已完成的主動元件 相對基板12，以形成包括列向型(_t 了 液曰曰層13彼此之間相互轉合，由此已形成液晶顯示器

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面板。 本發明者依據以上所解釋的方法實際製作第三實施方 式之液晶顯示器元件3。之後，光穿透過液晶層13(二=液 晶顯示器面板）的強度是以外部訊號電壓控制改變存在於 液晶層1 3中液晶分子的配向狀態，由此以正常地黑色顯示 模式（normally black display mode)顯示灰階（gray scale)影像。之後，將已製成的液晶顯示器元件3置入驅 動單元（driver unit)，並且使用同一驅動單元操作。因 此’以下得以證實，第三實施方式之液晶顯示器元件3作 為比先W技術之液晶顯示器元件具較高的透光度的橫向電 場切換型液晶顯示器元件。 就第三實施方式之液晶顯示器元件3而言，在各個晝 素中’使用晝素電位層42a之第一儲存電容被置於靠近目 前該層級的閘極電極3 〇 c，且於此同時使用畫素電位層4 2 b 之第二儲存電容被置於靠近目前該層級的閘極電極3 〇 c。 於各個晝素中’藉由不透明的相互連接電極4 3以及接觸孔 44a與44b ’晝素電位層42a電性連接至晝素電位層42b。且 因此第一以及第二儲存電容彼此之間平行的電性相連。相 互連接電極43是由與共同電極線2 6 a與2 6b相同的不透明金 屬層所形成，上述所討論的金屬層位於離液晶層丨3最遠 處。因此’穿透光被相互連接電極4 3不想要地隔絕。然 而’電極4 3位於最低層級，足夠地遠離液晶層丨3。因此， 電極43對層1 3中的液晶分子所施加的電場非常弱。此意味 著在各個晝素中’對別行的電場變化很小。換句話說，電

594335 五、發明說明（45) ^ - 極4 3對可得的穿透度並無壞的影響。 第四實施方式 第1 5、1 6、以及1 7圖係顯示根據本發明之第四實施方 式之橫向電場切換型主動式矩陣驅動液晶顯示器元件4。 第1 5圖係顯示主動元件基板的平面視圖。第丨6圖係 示於第1 5圖中沿線F-F’的剖面視圖。在這些圖中，與上述 之第一實施方式之液晶顯示器元件丨相同的參考數值或符L 號會標示於相同的元件上。因此，為了簡化描述的緣故、， 於此將省略關於相同元件的解釋。 將第四實施方式之液晶顯示器元件4與第一實施 動元件基板η…第四實施方 式 與第一貫施方式的相同’除了晝素電極27與 〜、 基板外。 j电極2 6的 為元件4而 由透明晝素電 連。然而，與 第二層間介電 四層間介電層 以及第一每: 币一貫施 明確的說，就第四實施方式之液晶顯示 言，在各個畫素中，畫素電位層42a與42b藉 極27，成的相互連接電極43彼此之間電性相 第一貫施方式不同的是，晝素電極27形成於 層上’且於此同時，共同電極線2 6形成於第 47上以覆蓋畫素電極27。相對基板12與第— 方式之組態相同。 其次，芩考第1 7圖以下解釋 製造方法。 夜日日蒸貝示哭 元件4的 在之液晶顯示器元件4的製造方法中， 實施方式第5A至⑽圖中展開的相同先’與第- 此後，第二層

第50頁 594335 五、發明說明（46) 間介電層25於源極與汲極電極30a與30b、資料線24、以及 畫素電位層42a與42b之上。光敏感性的壓克力樹脂次層 2 5 b遥擇性的曝光’顯影’以及燒結’由此形成接觸孔 39a 、 39b 、以及39c 。

位於源極電極3 Ob之上的接觸孔3 9b置於靠近目前該層 級的閘極電極30c，以及上述之接觸孔39b亦被用作畫素電 極27，將位於第二層間介電層25的低層Si Nx次層25b露 出。接觸孔3 9 c被置於靠近先前該層級的閘極電極3 〇 c以及 被用作畫素電極2 7 ’將位於第二層間介電層2 5的低層s i Nx 次層25b露出。接觸孔39a被置於共同電極線26b之上以及 被用作相同的線2 6b，將位於第二層間介電層2 5的低層s i Nx 次層25b露出。 X 遵循以下步驟，藉由用作晝素電極2 7的接觸孔3 9 b以 及3 9 c ’以及用作共同電極線2 6 a與2 6 b的接觸孔3 9 a，將已 露出的位於第二層間介電層25的低層Si Nx次層25b施以選擇 性餘刻。更進一步’藉由接觸孔3 9 a將下層的第一層間介 電層2 3施以選擇性餘刻。因此，上述孔3 9 b使源極電極3 0 b 露出’孔39c使畫素電位層42a與42b露出，以及孔39a使共 同電極線26a與26b露出。 依序地’氧化銦錫（I TO )層4 6然後鍍於整個玻璃基板 2 2上以覆蓋接觸孔3 9 a、3 9 b、以及3 9 c。因此，這些孔 39a、39b、以及39c的内部表面以氧化銦錫（IT〇)層46覆 蓋。然後利用光微影製程以及蝕刻法形成圖案，由此形成 共同電極2 6與晝素電極2 7作為各個晝素使用。此後，由具

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594335 五、發明說明（48) 式之液晶顯示器元件4。夕你 .^ ^ 晶顯示器面板）的強度是=j先牙透過液晶層13(亦即液 、:r曰Μ 1 CJ Φ y•曰^ π又 Λ外邻汛號電壓控制改變存在於 液日日層1 3中液晶分子的g ,, ,, U1 1配向狀悲’由此以正常地黑色顯示 模式（normal ly black di αΐ。 、 ^ \ ^ p 1 ay m0 d e )顯示灰階（gr ay s c a 1 e )衫像。之後，將已制 #. r , . . λ 衣成的液日日顯示器元件4置入驅 動早兀（driver uni t)，並 丨、』πτ π、，w — I且使用同一·驅動單元操作。因 达u止乂斗 貝施方式之液晶顯示器元件4作 為比先刖技術之液晶顯示哭 a .H +77 ^ 0 es - °〇兀件具較向的透光度的橫向電 %切換型液晶顯示器元件。 就苐四貫施方式之液曰- _ 心收日日顯不态兀件4而言，在各個晝 素中’ /、同電極26是由不ρη从道+ a ^ ^ ^ 田不冋的導電層所形成，可來自供晝 素電極用的導電層以及藉第四層間介電層而㈣不同層一 級:因=，上述之製造成本略為提升，相較於電極26與27 以同，電層形成之貫施方法。然而，以下顯示其優點， 電極的設計限度得以延伸，因此，透光度得以更進步提 升0 卜右共同電極26與晝素電極27位於不同層級，如第四實 施方法以:顯示其較佳方法，從顯示穩定性以及液晶顯 不為儿件可靠度的觀點，共同電極26位於較畫素電極27更 罪近液晶層13。 第五實施方式 第1 8與1 9圖係顯示根據本發明之第五實施方式之橫向 電場切換型主動式矩陣驅動液晶顯示器元件5。 第1 8圖係顯示主動元件基板的平面視圖。第丨9圖係顯

2127-5415-PF(Nl).ptd 第53頁 594335 五、發明說明（49) 示於第18圖中沿線F-F’的剖面視圖。在這些圖中，與上述 之第一實施方式之液晶顯示器元件1相同的參考數值或符 號會標示於相同的元件上。因此，為了簡化描述的緣故， 於此將省略關於相同元件的解釋。 將第五實施方式之液晶顯示器元件5與第一實施方式 之比較，就對主動元件基板11而言，第五實施方式的組態 與第一實施方式的相同，除了第二層間介電層2 5的結構 外。 明確的說，就第五實施方式之液晶顯示器元件5而 言，位於資料線24與共同電極26之間的第二層間介電層 25，是由單一無機層所形成，亦即Si Nx層25a。相對基板12 與第一以及第二實施方式之組態相同。 其次，以下解釋第五實施方式之液晶顯示器元件5的 製造方法。 在第五實施方式之液晶顯示器元件5的製造方法中， 與第一實施方式第5A至6B圖中展開的相同的步驟，除了顯 示於第6 A圖的形成第二層間介電層2 5的製程步驟。在形成 層2 5的製程步驟中，與第一實施方式不同的是，只有S i Nx 層2 5 a作為第二層間介電層，以覆蓋源極與汲極電極3 0 a 與3 0b、資料線24、以及晝素電位層42a與42b於整個玻璃 基板之上。 此後，如第一實施方式，將已形成的S i Nx層2 5a選擇性 的钱刻，由此形成接觸孔3 9 a、3 9 b、以及3 9 c。位於源極 電極3 Ob之上的接觸孔3 9b置於靠近目前該層級的閘極電極

2127-5415-PF(Nl).ptd 第54頁 594335 五、發明說明（50) 3 0c，以及上述之接觸孔39b亦被用作畫素電極27，將Si Nx 第一層間介電層23露出。接觸孔39c被置於靠近先前該層 級的閘極電極3 0 c以及供為畫素電極2 7。接觸孔3 9 a被置於 共同電極線26b之上以及被用作相同的線26b。藉由接觸孔 3 9a，下層的第一層間介電層23，藉由接觸孔39a，被選擇 性的蝕刻。因此，孔3 9 b使源極電極3 0 b露出，孔3 9 c使晝 素電位層42a與42b露出，孔39a使共同電極線26b與26a露 出。 依序地，藉由與第一實施例的相同製程步驟，第五實 施例的主動元件基板11得以完成。在已完成的基板丨丨，在 各個畫素中’使用畫素電位層42a的第一儲存電容置於靠 近目前該層級的閘極電極3 〇 c，且於此同時，使用畫素電 位層4 2 b的第一儲存電容置於靠近先前該層級的閘極電極 3 0c。藉由透明的晝素電極27，晝素電位層42&電性連接至 晝素電位層42b，且因此供各個畫素電極使用的第一以及 第二儲存電容為彼此之間平行的電性相連。 如第一實施方式相同的方法中，已完成的主動元件基 板11以及相對基板1 2，藉形成包括列向型（nemat ic)液晶 的液晶層1 3彼此之間相互耦合，由此以形成液晶顯示界曰 板。 °° 本發明者依據以上所解釋的方法實際製作第五實施方 式之液晶顯不器元件5。之後，光穿透過液晶層丨3 (亦即液 晶顯示器面板）的強度是以外部訊號電壓控制改變存在於 液晶層1 3中液晶分子的配向狀態，由此以正常地黑色顯示

2127-5415-PF(Nl).ptd 第55頁 594335 五、發明說明（51) --- 模式（normally black dlsplay 顯示灰階（gray sc^e)影像。之後，將已製成的液晶顯示器元件5置入驅 =早元（dry、er/^t)，並且使用同一驅動單元操作。因 ^下付以。且貝，第五貫施方式之液晶顯示器元件5作 J比先前技術之液晶顯示器元件具較高的透光度的橫向電 场切換型液晶顯示器元件。 I六實施方式 第20與21圖係顯示根據本發明之第六實施方式之橫向 電場切換型主動式矩陣驅動液晶顯示器元件6。 第20圖係顯示主動元件基板的平面視圖。第21圖係顯 示於第20圖中沿線F-F，的剖面視圖。在這些圖中，與上述 之第一實施方式之液晶顯示器元件丨相同的參考數值或符 號會標示於相同的元件上。目此，為了簡化描述的緣故， 於此將省略關於相同元件的解釋。 將第六實施方式之液晶顯示器元件6與第一實施方式 之，較丄就對主動元件基板U而言，第六實施方式的組態 與第一實施方式的相同，除了在相對基板丨2上所 色層1 2外。 明確的况，就第六實施方式之液晶顯示器元件6而 言，光遮蔽層f黑色矩陣選擇性的形成於玻璃板16的内部 表面上，以覆蓋向要的區域，以及外套層或平坦化層1 9 擇性的覆盍於黑色矩陣上。在板丨6的外部表面，透明的導 電層（亦即氧化銦錫層）1 5由濺鍍法形成。此乃避免由於使 用者手部帶電接觸液晶顯示器平板所造成顯示影像的參差

594335 五、發明說明（52) 不齊。主動元件基板1 1與第一實施方式的組態相同。 如第一實施方式相同的方法中，已完成的主動元件基 板1 1以及相對基板1 2，藉形成包括列向型（n e m a t i c )液晶 的液晶層1 3彼此之間相互搞合，由此以形成液晶顯示器面 板。 本發明者依據以上所解釋的方法實際製作第六實施方 式之液晶顯示器元件6。之後，光穿透過液晶層1 3 (亦即液 晶顯示器面板）的強度是以外部訊號電壓控制改變存在於 液晶層1 3中液晶分子的配向狀態，由此以正常地黑色顯示 模式（normally black display mode)顯示灰階（gray s c a 1 e )影像。之後，將以製成的液晶顯示器元件6置入驅 動單元（driver unit)，並且使用同一驅動單元操作。因 此，以下得以證實，第六實施方式之液晶顯示器元件6作 為比先前技術之液晶顯示器元件具較高的透光度的橫向電 場切換型液晶顯示器元件。 變形例 無須再說，本發明並非限制上述第一至第六實施方 法，因其為最佳實施方式。在本發明的精神範圍内，可加 入任何修正或改變。 例如，於上述實施例中，共同電極26與畫素電極27由 氧化銦錫（I T 0)所製成，作為透明的導電材料。此乃為了 確保高度可靠度。然而，上述電極易可以氧化銦鋅（I Z0) 或其他類似材料所製成。此乃由於其具有類似氧化銦錫 (I TO)可得的效果或優點。

2127-5415-PF(Nl).ptd 第57頁 594335 五、發明說明（53) 而且，在上述第一至第六實施方法中，作為驅動液晶 的共同以及畫素電極，具類似梳-齒的形狀（亦即一列線性 的齒或枝條（a row of "linear’ teeth or sticks)) 〇 然 而，本發明並非限定於此。本發明可應用於多領域結構 (multi-domain structure)，其中驅動電極並非線性而是 波紋狀或稜紋狀。於此例中，與突出的共同電極具相同可 得的優點，可提供更進一步優點，視角可更進一步提升。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍内，當可作更動與潤飾，因此本發明之保護範圍 當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

2127-5415-PF(Nl).ptd 第58頁 594335 圖式簡單說明 為讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易 懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖示，作更詳細說 明如下。 第1圖係顯示根據本發明之第一實施方式之橫向電場 切換型主動式矩陣驅動液晶顯示器元件的主動元件基板之 佈局的佈置平面圖； 第2圖係根據第1圖中沿著線F-F ’部分的佈置剖面圖； 第3A圖係顯示根據第一實施例的第1圖中，液晶顯示 器低於氧化銦錫層的導電層之佈局的佈置平面圖； 第3B圖係顯示根據第一實施例的第1圖中，液晶顯示 器上氧化銦錫層之佈局的佈置平面圖； 第4圖係根據第1圖中沿著線A-A’ 、B-B’ 、C-C’ 、 D-D’ 、E-E’部分的佈置剖面圖；以及端點部分G和Η的佈置 剖面圖，以單一圖中區塊表示且各區塊間由曲線彼此分隔 開。 第5Α圖至第5C圖係根據第1圖中沿著線Α-Α’ 、Β-Β’ 、 C-C’ 、D-D’ 、Ε-Ε’部分的佈置剖面圖；以及端點部分G和Η 的佈置剖面圖，相對地顯示根據第一實施方式之第1圖中 液晶顯示器元件製造方法的製程步驟。 第6Α圖至第6C圖係根據第1圖中沿著線Α-Α’ 、Β-Β’ 、 C - C ’ 、D - D ’ 、Ε - Ε ’部分的佈置剖面圖；以及端點部分G和Η 的佈置剖面圖，相對地顯示根據第一實施方式之第1圖中 液晶顯示器元件製造方法中第5 Α圖至第5C圖的依序製造步 驟0

2127-5415-PF(Nl).ptd 第59頁 594335 圖式簡單說明 第7圖係顯示根據本發明之第二實施方式之橫向電場 切換型主動式矩陣驅動液晶顯示器元件的主動元件基板之 佈局的佈置平面圖； 第8圖係根據第7圖中沿著線F-F ’部分的佈置剖面圖； 第9 A圖係顯示根據第二實施例的第7圖中，液晶顯示 器低於資料線層的導電層之佈局的佈置平面圖； 第9 B圖係顯示根據第二實施例的第7圖中，液晶顯示 器元件資料線層之佈局的佈置平面圖； 第10A圖至第10C圖係根據第7圖中沿著線A-A’ 、 B-B’ 、C-C’ 、D-D’ 、E-E’部分的佈置剖面圖；以及端點部 分G和Η的佈置剖面圖，相對地顯示根據第二實施方式之第 7圖中液晶顯示器元件製造方法的製程步驟。 第1 1圖係顯示根據本發明之第三實施方式之橫向電場 切換型主動式矩陣驅動液晶顯示器元件的主動元件基板之 佈局的佈置平面圖； 第1 2圖係根據第1 1圖中沿著線F -F’部分的佈置剖面 圖， 第1 3Α圖係顯示根據第三實施例的第1 2圖中，液晶顯 示器低於資料線層的導電層之佈局的佈置平面圖； 第1 3Β圖係顯示根據第三實施例的第1 2圖中，液晶顯 示器元件資料線層之佈局的佈置平面圖； 第14圖係根據第7圖中沿著線Α-Α’ 、Β-Β’ 、C-C’ 、 D-D’ 、Ε-Ε’部分的佈置剖面圖；以及端點部分G和Η的佈置 剖面圖，以單一圖中區塊表示且各區塊間由曲線彼此分隔

2127-5415-PF(Nl).ptd 第60頁 594335 圖式簡單說明 開。 第1 5圖係顯示根據本發明之第四實施方式之橫向電場 切換型主動式矩陣驅動液晶顯示器元件的主動元件基板之 佈局的佈置平面圖； 第1 6圖係根據第1 5圖中沿著線F -F ’部分的佈置剖面 圖， 第17圖係根據第15圖中沿著線A-A’ 、B-B’ 、C-C’ 、 D-D’ 、E-E’部分的佈置剖面圖；以及端點部分G和Η的佈置 剖面圖^以早一圖中區塊表不且各區塊間由曲線彼此分隔 開。 第1 8圖係顯示根據本發明之第五實施方式之橫向電場 切換型主動式矩陣驅動液晶顯示器元件的主動元件基板之 佈局的佈置平面圖； 第1 9圖係根據第1 8圖中沿著線F -F ’部分的佈置剖面 圖； 第2 0圖係顯示根據本發明之第六實施方式之橫向電場 切換型主動式矩陣驅動液晶顯示器元件的主動元件基板之 佈局的佈置平面圖； 第2 1圖係根據第2 0圖中沿著線F -F ’部分的佈置剖面 圖， 第2 2圖係解釋電場在正常領域與非正常領域的狀態形 成於典型的橫向電場切換型主動式矩陣驅動液晶顯示器元 件的佈置平面圖。

2127-5415-PF(Nl).ptd 第61頁 594335 圖式簡單說明 [符號說明] 卜液晶顯示器元件； 1卜 1 2〜相對基板； 13〜 1 4〜偏光板； 15〜

6 8 0 ------ < OAW 板層層板線 電色向電料 5 6 7 0 0.—-39.—_ 222333334 層換 一 極 同素晶彳向¾ I 介彩配介資 ~ 共晝電 ~ 配^^ - ~ ~ ~ - a ~ ~ b - ~ 層次 ^νβ介 極極； 電電體 極 一 ^¾ 板 ·’ · > · > 件 ·，電陣層； 元層導矩化板 動晶明色坦光 8 2 ^.¾一 f'g.1 -泉f f誰 二b &極極# 一 6苗才才惨 第2 4汲閘4 主液透黑平偏第第 及掃、 無 •， ·， 線 層層 極 層 電電電介介^一同_ _ . 間間‘共 介 層層 極極 質 晶 br Tr^ 層？矽觸 質接 日Baic br 9 3雜及 •，極 島電 矽接 質連 晶互 i-li 目 1TV 才 與與 層 位； W 孑 素觸 畫接 錫 0 化 氧 層 電介 間 層 四 第

2127-5415-PF(Nl).ptd 第62頁

Claims (1)

1. 594335 六、申請專利範圍 1. 一種主動式矩陣液晶顯示器元件，包括： 一具主動式元件的基板； 一與該具主動式元件的基板相耦合之相對基板； 一液晶層形成於該具主動式元件的基板與該相對基板 之間； 複數個晝素電極位於該具主動式元件的基板上以一晝 素矩陣陣列排列方式形成； 一共同電極於該具主動式元件的基板上形成以被所有 畫素共同使用； 複數個開關元件於該具主動式元件的基板上形成以被 上述個別晝素使用； 複數條掃描線形成於該具主動式元件的基板上，使掃 描訊號藉由該些掃描線傳送到該些元件； 複數條資料線形成於該具主動式元件的基板上，使資 料訊號藉由該些資料線傳送到該些元件； 複數條共同電極線形成於該具主動式元件的基板上， 使固定電位藉由該些共同電極線施於該共同電極； 該些共同電極線其中兩條被用於上述各個晝素； 複數個圖案化的畫素電位層形成於該主動式元件基板 上，藉由一***的介電層與該些共同電極線重疊； 該些圖案的晝素電位層其中兩條被用於上述各個晝 素； 其中由該些共同電極線之一第一共同電極線、該些晝 素電位層之一第一畫素電位層及該***的介電層組成一第

   2127-5415-PF(Nl).ptd 第63頁 594335 六、申請專利範圍 一儲存電容用於上述各個畫素；且於此同時，由一該些共 同電極線之第二共同電極線、一該些晝素電位層之第二畫 素電位層及該***的介電層組成一第二儲存電容用於該相 同晝素；以及 其中該些畫素電位層之第一晝素電位層和該些晝素電 位層之第二畫素電位層為藉由一該些晝素電極相對應之一 晝素電極彼此間電性相連；以及 其中該第一儲存電容位於靠近該些掃描線相對應之一 掃描線，且該第二儲存電容位於靠近該些畫素所緊鄰的掃 描線之一掃描線。 2. 如申請專利範圍第1項所述之主動式矩陣液晶顯示 器元件，更進一步包括一單一的層間介電層，於該些資料 線及該共同電極之間，由無機的材料所製成。 3. 如申請專利範圍第1項所述之主動式矩陣液晶顯示 器元件，更進一步包括一彩色層於該相對的基板上。 4. 如申請專利範圍第1項所述之主動式矩陣液晶顯示 器元件，其中無彩色層於該相對的基板上。 5. 如申請專利範圍第1項所述之主動式矩陣液晶顯示 器元件，其中用於上述各個畫素的該第一及第二晝素電位 層彼此分離，被排列於幾***行於該些資料線的方向。 6. 如申請專利範圍第1項所述之主動式矩陣液晶顯示 器元件，其中該共同電極及該些晝素電極為透明且位於較 該些資料線更為靠近該液晶層之層級（level );以及 其中該些資料線被該共同電極以一介電層完全覆蓋，

   2127-5415-PF(Nl).ptd 第64頁 594335 六、申請專利範圍 除了在該些掃描線附近處之外；以及 其中該共同電極藉由一些相對應之接觸孔與該些共同 電極線電性相連，用於上述各個晝素； 以及其中一黑色矩陣於相對的基板上形成，在該些資 料線被該共同電極完全覆蓋的區域，該黑色矩陣之寬度小 於該共同電極之寬度；以及 其中無光遮蔽層形成於被該些資料線所完全覆蓋的該 共同電極與該些畫素電極緊鄰之一晝素電極之間的區域。 7. 如申請專利範圍第6項所述之主動式矩陣液晶顯示 器元件，其中該些晝素電極與該共同電極於相同的層級處 形成。 8. 如申請專利範圍第6項所述之主動式矩陣液晶顯示 器元件，其中該些晝素電極與該共同電極藉由一介電層於 不同的層級處形成。 9. 如申請專利範圍第8項所述之主動式矩陣液晶顯示 器元件，其中該共同電極藉由一配向層面向該液晶層。 10. 如申請專利範圍第1項所述之主動式矩陣液晶顯 示器元件，其中該共同電極由一與端點電極相同的導電材 料所製成，用於施加電性訊號於該些掃描線、該些資料線 及該些共同電極線，至少其中之一；以及 其中該共同電極於與端點電極相同的製程步驟中形 成。 11. 如申請專利範圍第1 0項所述之主動式矩陣液晶顯 示器元件，其中該些畫素電極與該共同電極被形成，且該

   2127-5415-PF(Nl).ptd 第65頁 594335 六、申請專利範圍 些畫素電極以及該共同電極的寬度在與該些共同電極線以 及該些資料線的重疊部份會較寬。 12. 如申請專利範圍第1項所述之主動式矩陣液晶顯 示器元件，其中該些畫素電極與該共同電極由氧化銦錫 (indium tin oxide， ITO)與氧化銦鋅（indium zinc oxide, IZ0)其中之一所製成。 13. 一種主動式矩陣液晶顯示器元件，包括： 一具主動式元件的基板； 一與該具主動式元件的基板相耦合之相對基板； 一液晶層形成於該具主動式元件的基板與該相對基板 之間； 複數個畫素電極形成於該具主動式元件的基板上，以 畫素矩陣陣列排列方式形成； 一共同電極形成於該具主動式元件的基板上，以被所 有晝素共同使用； 複數個開關元件形成於具主動式元件的基板上，以被 上述個別晝素使用； 複數條掃描線形成於該具主動式元件的基板上，使掃 描訊號藉由該些掃描線傳送到該些元件； 複數條資料線形成於該具主動式元件的基板上，使資 料訊號藉由該些資料線傳送到該些元件； 複數條共同電極線形成於該具主動式元件的基板上， 使固定電位藉由該些共同電極線施於該共同電極； 該些共同電極線其中兩條被用於上述各個畫素；

   2127-5415-PF(Nl).ptd 第66頁 594335 六、申請專利範圍 複數個具圖案的畫素電位層形成於該具主動式元件的 基板上，藉由一***的介電層與該些共同電極線重疊； 該些具圖案的晝素電位層其中兩條被用於上述各個晝 素； 其中由該些共同電極線之一第一共同電極線、該些晝 素電位層之一第一晝素電位層及該***的介電層組成一第 一儲存電容用於上述各個晝素；且於此同時，由該些共同 電極線之一第二共同電極線、該些晝素電位層之一第二畫 素電位層及該***的介電層組成一第二儲存電容用於該相 同晝素；以及 其中該些畫素電位層之第一晝素電位層和該些畫素電 位層之第二畫素電位層藉由一具主動元件基板上的相互連 接電極彼此間電性相連，並以最大的距離與液晶層分離； 其中該第一儲存電容位於靠近該些掃描線相對應之一 掃描線，且該第二儲存電容位於靠近該些晝素所緊鄰的掃 描線之一掃描線。 14. 如申請專利範圍第1 3項所述之主動式矩陣液晶顯 示器元件，其中該些相互連接電極位於與該些共同電極線 與該些掃描線相同的層級。 15. 如申請專利範圍第1 3項所述之主動式矩陣液晶顯 示器元件，其中該些共同電極線位於與該些掃描線不同的 層級；以及 其中該些相互連接電極位於與該些共同電極線相同的 層級。

   2127-5415-PF(Nl).ptd 第67頁 594335 六、申請專利範圍 16. 如申請專利範圍第1 3項所述之主動式矩陣液晶顯 示器元件，其中用於上述各個畫素的該第一及該第二畫素 電位層彼此分離，被排列於幾***行於該些資料線的方 向；以及 其中上述各個晝素的該第一及該第二畫素電位層藉由 一接觸孔與該些畫素電極相對應之晝素電極電性相連。 17. 如申請專利範圍第1 3項所述之主動式矩陣液晶顯 示器元件，其中該共同電極與該些晝素電極為透明且位於 較該些資料線更靠近該液晶層的層級；以及 其中該些資料線被該共同電極以一介電層完全覆蓋， 除了在該些掃描線附近處之外；以及 其中該共同電極藉由一些相對應之接觸孔與該些共同 電極線電性相連，用於上述各個晝素；以及 其中一黑色矩陣形成於相對的基板上，在該些資料線 被該共同電極完全覆蓋的區域，該黑色矩陣的寬度小於該 共同電極之寬度；以及 其中無光遮蔽層形成於被該些資料線所完全覆蓋的該 共同電極與該些畫素電極緊鄰之一畫素電極之間的區域。 18. 如申請專利範圍第1 7項所述之主動式矩陣液晶顯 示器元件，其中該些晝素電極與該共同電極於相同的層級 處形成。 19. 如申請專利範圍第1 7項所述之主動式矩陣液晶顯 示器元件，其中該些晝素電極與該共同電極藉由一介電層 於不同的層級處形成。

   2127-5415-PF(Nl).ptd 第68頁 594335 六、申請專利範圍 20. 如申請專利範圍第1 9項所述之主動式矩陣液晶顯 示器元件，其中該共同電極藉由一配向層面向該液晶層。 21. 如申請專利範圍第1 3項所述之主動式矩陣液晶顯 示器元件，其中該共同電極由一與端點電極相同的導電材 料所製成，用於施加電性訊號於該些掃描線、該些資料線 及該些共同電極線，至少其中之一；以及 其中該共同電極於與該些端點電極相同的製程步驟中 形成。 22. 如申請專利範圍第2 1項所述之主動式矩陣液晶顯 示器，其中該些晝素電極與該共同電極被形成，且該些晝 素電極以及該共同電極的寬度在與該些共同電極線以及該 些資料線的重疊部份會較寬。 23. 如申請專利範圍第1 3項所述之主動式矩陣液晶顯 示器，其中該些晝素電極與該共同電極由氧化銦錫與氧化 銦鋅其中之一所製成。

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